(丹东供电公司辽宁丹东118000)
摘要:近些年来,我国经济的加速发展推动了电力事业的迅猛发展,电网规模变得越来越大。作为电网中重要的组成部分之一,变电站必须安全,可靠、稳定,因为这直接影响到电网是否能正常运行。随着计算机通信和人工智能等技术的不断完善和发展,自动化已成为变电站继电保护的发展方向,在变电站智能化发展中起着越来越重要的作用。本文浅析电力系统中智能变电站的继电保护技术。
关键词:智能变电站;继电保护;过程层;建模
引言
随着电网建设地不断推进,变电站智能化技术在电网中应用越来越多,而且智能变电站中继电保护的相关技术应用也越来越多。在对电网系统中,智能变电站继电保护的相关配置是在对于传统电网变电站继电保护装置以及相关特点沿用的基础上,通过自动化信息技术的应用,实现对于变电站的智能化继电保护。在智能电网系统中,在进行智能化变电站的继电保护配置中,首先需要对于智能变电站继电保护配置的灵敏性以及选择性、可靠性等进行考虑,在此基础上,对于智能变电站继电保护的具体配置情况可以分为,智能变电站过程层的继电保护以及变电站层的继电保护。在电网系统中,智能变电站的过程层继电保护是在一次设备独立配置主保护,在智能变电站过程层的元件中采用分布式继电保护配置,整个智能变电站过程层的继电保护配置之间相互独立完成。在电网系统中,对于电网智能变电站的变电站层继电保护配置使用的是集中后备保护方式,实现变电站层的继电保护功能。
1智能变电站技术及继电保护技术
1.1智能变电站概述
一般来说,我们所说的智能变电站技术是指:一种利用数字化和自动化技术确保变电站信息实现高效采集与传输的技术,作为我国电网建设发展的重要方向,智能变电站技术促进了协议统一化、信息网络化、设备智能化、运行自动化以及网络化的有效实现。通过运用智能变电站技术,工程造价得以有效降低,传统变电站电磁互感器相关问题也得到了有效解决,电力技术实现了新的发展。相关研究表明,智能变电站包含了三个层面:过程层、间隔层以及站控层,只有将这三个层面建立起相应的数据连接通道,才可以实现数据的同步,而确保数据稳定的关键在于变电站中的过程层。
1.2智能变电站中的继电保护
基本配置在电网系统中,智能变电站继电保护配置一般是根据智能变电站继电保护的不同配置层进行继电保护配置分析。电网系统中,智能变电站继电保护配置主要分为智能变电站过程层继电保护与变电站层继电保护。首先,在电网系统中,智能变电站过程层继电保护配置主要是根据智能变电站过程层的一次设备情况,独立对于一次设备进行主保护的配置。在根据智能变电站过程层一次设备情况进行继电保护配置时,对于智能变电站过程层一次设备主保护的配置需要分为两种。一是在进行电网系统中,智能变电站过程层一次设备本身就是智能化设备的保护配置时,变电站的一次设备保护装置安装在变电站智能设备的内部;二是如果变电站的一次设备是老设备改造的,对于这样的变电站一次设备的主保护配置应该将保护设施以及合并器、测控等功能设备在一次设备附近进行就近安装,以保证智能变电站设备运行与维护工作便利。在电网智能变电站中,过程层继电保护配置中的电网信息的采集与传输,整个智能变电站系统中都是通过以太网实现。在电网智能变电站继电保护配置图中,实线表示的是智能变电站中一次设备的主保护通信线路,虚线部分表示智能变电站过程层的以太网传输线路。在电网系统运行过程中,智能变电站的继电保护配置通过全站式的分布保护设置,对整个变电站的继电保护配置进行简化,并在对于继电保护简化设置基础上对变电站的运行安全以及稳定性进行保护。
2电力系统中智能变电站继电保护技术分析
2.1变压器继电保护
在智能变电站内,变压器继电保护的主要功能就是保护相关元件。在变压器继电保护装置内,在后备部分安装中,集中安装模式最为合适,这种安装模式的选取,可以促进继电保护在智能变电站中发挥最大的保护作用。在运行过程中,变压器继电保护的核心模块是非电量保护,这种保护模式要求其与电缆进行连接,此外,还要与继电保护装置进行连接。在运行过程中,如果变压器收到不良因素的影响,非电量保护模块就会自动切入跳闸状态,并发出跳闸指令,及时有效的缓解由于不良因素的干扰而可能造成的线路故障,确保变压器安全、稳定的运行,同时保证线路安全。
2.2线路继电保护技术
在智能变电站继电保护内,线路继电保护具有非常重要的地位,对于线路安全具有十分重要的意义。在线路继电保护实施中,应该实时监控智能变电站的运行状态,随时了解智能变电站的运行情况,一旦出现故障,监控系统能够立刻发现并作出预警,继而,相关工作人员可以及时采取对策进行处理,保护线路安全。如果条件允许,还可以根据实际情况在智能变电站线路上安装测控装置,该装置的主要功能就是对智能变电站运行状态进行检测,然后将测控数据传输到网络体系内,继电保护会对监测数据进行分析,然后根据结果,对智能变电站下达具有针对性的继电保护指令,控制线路的正常运行。
2.3过流电限定保护
智能变电站在运行过程中,由于受到电流过载因素的影响,容易造成电力系统外部断路,这种超负荷电流能使外部发生故障导致跳闸。因此,需要在电力系统智能变电站中采用过流电限定的方式对电路进行保护,如果发生超负荷电流现象,则能够及时向变电站智能终端发出警报,同时由智能系统对其进行有效的保护措施,从而提升继电保护系统的稳定性和可靠性。
3智能变电站过程层保护优化配置
3.1程层变压器差动保护配置
对于智能变电站过程层的变压器差动保护主要是使用的分布式差动保护配置方式进行过程层变压器差动保护的配置。在智能变电站过程层中,对于智能变电站过程层的变压器继电保护主要采用的变压器差动保护作为过程层变压器的差动保护部分,对于过程层变压器的后备保护部分设置在变电站层的集中式保护装置中。在进行智能变电站过程层变压器差动保护设置过程中,对于非电量的保护部分需要进行单独安装,然后通过电缆线路直接连接到变电站的断路器中,断路器的跳闸命令会通过光缆线路传输到全站式网络线路中,从而实现整个变压器的差动保护。除上述智能变电站过程层中的继电保护部分,对于智能变电站过程层继电保护部分还包含智能变电站过程层母线差动保护、电抗器保护、同步采样保护以及分布式通信保护等,通过智能变电站过程层的这些设备装置保护设置,最终实现对于整个智能变电站过程层的继电保护配置。
3.2过程层线路纵联保护配置
对于智能变电站过程层的线路保护主要使用的是线路纵联保护系统,对于变电站过程层线路进行保护。一般情况下,智能变电站过程层线路纵联保护的方式主要有过程层线路纵联差动保护与线路纵联距离保护两种线路纵联保护。在智能变电站过程层中,线路纵联保护主要是线路保护中的主保护部分,对于过程层线路的后备保护部分主要设置在变电站层的集中式保护装置中。
结语
随着智能变电站技术的不断发展,智能电网的自愈特征将会对继电保护的选择性、可靠性、速动性、灵敏性提出更高的要求,对常规继电保护的配置方法提出更高要求。同时科技的发展为智能电网继电保护提供了更高的技术保障。社会的发展和科技的进步也对继电保护提出了更高的要求,智能电网的设计与建设受到了深刻的影响。智能电网的出现和普及将极大地改变传统电力系统的形态,继电保护技术随着各种新技术的运用而面临革新,灵活的运行方式和变化的设备特性都是继电保护的必须面临的挑战。作为电力系统发展的必然趋势,人们必须加快对智能电网的研究和推广,从而实现“坚强智能电网”。
参考文献
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[2]肖虎,缪玉生.智能电网中继电保护技术的应用分析[J].科技创新与应用,2017(35):132.